Общие требования предъявляемые к стимуляторам мышц человека в многоканальная электростимуляция опорно-двигательного аппарата (стр. 3 из 3)

Развитие электростимуляторов привело к переходу к программным электростимуляторам. Последние позволяют стимулировать группы мышц по заранее установленной программе, возбуждая заданные мышцы в определенной временной последовательности. Необходимым элементом программных стимуляторов является задатчик программ, на выходе которого вне зависимости от конкретного схемного решения должны появляться импульсы, определяющие длительность активной фазы сокращения стимулируемой нервно-мышечной группы, а частота повторения должна равняться частоте сокращения стимулируемой мышцы.

Блок-схема простейшего задатчика программ электростимулятора представлена на рис. 10. Он состоит из ждущих мультивибраторов М1, М2, МЗ, М4 и переключателей. Каждый из выходов мультимцпраторов с помощью переключателей П2, ПЗ, П4, П5 подключаемых к запускающему входу того или иного ждущего мультивибратора зависимости от очередности включения. Переключатель П1 выбирает номер канала, с которого должна начинаться программа управления. Переключатели П6,П7,П8,П9 задают длительность активной фазы сокращения. Представленная на рис. 10 схема является простейшей. В ней не предусмотрена возможность регулировки передних и задних фронтов импульсов активной фазы. Многоканальный программный электростимулятор позволяет создавать модель пространственно-временных соотношений работы нервно-мышечных групп, участвующих в реализации определенных двигательных актов живого организма.

Рисунок 10 – Блок-схема двухканального электростимулятора.

Рисунок 11 – Структурная схема простейшего задатчика программ электростимуляции.

В организме пространственно-временные соотношения работы отдельных нервно-мышечных групп при движении конечности выражаются функционалом, зависящим от многих функций с многими переменными. Поэтому искусственно синтезировать пространственно-временные соотношения участия различных нервно-мышечных групп в выполнении движения можно лишь весьма приблизительно. В этом отношении биоунравляемые электростимуляторы пропорционального типа, к которым относится и устройство «Миотон», обладают явными преимуществами по сравнению с электростимуляторами, в которых программа управления синтезируется искусственно в задатчике программ. В устройстве «Миотон» программой управления являются но существу те реальные пространственно-временные соотношения биоэлектрических активностей «донорных» мышц, которые участвуют в выполнении движения. Поэтому неотъемлемыми элементами блок-схемы брюуправляемых электростимуляторов является датчик / электрической активности «донорных» мышц и блок 2 выделения из этой активности информации о характеристиках сокращения донорных мышц (рис. 12). Датчик электрической активности «донорных» мышц может быть выполнен в виде электродов, подсоединенных к управляющим мышцам и подключенных к усилителю биопотенциалов, или в виде запоминающего устройства, например, магнитного регистратора биоэлектрической активности «донорных» мышц. Далее программный сигнал с помощью модулятора 3 управляет одним или несколькими параметрами стимулирующего сигнала, поступающего с генератора 4. Последний, как и в случае беспрограммных стимуляторов, поступает последовательно на предварительный усилитель 5, усилитель 6 мощности и стимулирующие электроды 7.

Рисунок 12 – Блок-схема одноканального биоэлектростимулятора.

ЛИТЕРАТУРА

1. Системы комплексной электромагнитотерапии: Учебное пособие для вузов/ Под ред А.М. Беркутова, В.И.Жулева, Г.А. Кураева, Е.М. Прошина. – М.: Лаборатория Базовых знаний, 2000г. – 376с.

2. Электронная аппаратура для стимуляции органов и тканей /Под ред Р.И.Утямышева и М.Враны - М.: Энергоатомиздат, 2003.384с..

3. Ливенсон А.Р. Электромедицинская аппаратура. :[Учебн. пособие] - Мн.: Медицина, 2001. - 344с.

4. Катона З. Электроника в медицине: Пер. с венг. / Под ред. Н.К.Розмахина - Мн.: Медицина 2002. - 140с.